Cum funcționează vehiculele cu șuruburi

Un tractor cu șuruburi Fordson din 1926, expus la Muzeul de camioane antice Hays din Woodland, California, foto cu amabilitatea lui Killiondude

Unde am fi fără roata bătrână? Ne permite să călătorim pe suprafețe greu împachetate, precum căile de murdărie și drumurile pavate cu ușurință și viteză, și face o treabă destul de bună din ea de mii de ani.

Din păcate, prietenul nostru roata nu a fost niciodată un jucător cu adevărat grozav în noroi, zăpadă sau apă, deoarece aceste suporturi nu oferă o suprafață suficient de fermă pentru a impinge modul în care se află un sol solid. Lipsa de rezistență cu aceste suprafețe este de fapt o piedică în calea traversării lor.

Însă, de-a lungul anilor, mai mulți producători de vehicule au venit cu o soluție care apare - bine, pur și simplu înșelătoare. De fapt, este șurub. Aceste contracții se deplasează prin material semiciscos precum zăpada și noroiul în felul în care un șurub este propulsat prin lemn.

În acest articol vom explora modul în care funcționează vehiculele cu șurub, istoricul lor și modul în care se comportă în condiții off-road, ceea ce ar face chiar un Humvee să „spună unchiul”.

Dacă sunteți un cititor fidel .com, cunoașteți „forajul”, citiți pagina următoare pentru a afla despre proiectarea vehiculului cu șurub..

cuprins

1. Proiectarea vehiculelor cu șuruburi
2. Istoricul vehiculelor cu șuruburi
3. Performanța vehiculelor cu șuruburi

Un șurub Arhimede este folosit pentru irigarea culturilor din Delta Nilului. Dispozitivul, inventat de Arhimede în timpul unei șederi în Egipt, funcționează ca un șurub hidraulic pentru a ridica apa de la un nivel inferior. J W Thomas / Getty Images

Vehiculele cu șuruburi au o caracteristică în special, care iese în evidență pentru a le oferi aspectul ciudat. În loc de roți, sunt echipate cu o pereche de cilindri mari, lungi, cu filete asemănătoare cu șuruburi care au lungimea fiecăruia.

În partea superioară a buteliilor se află zona de ședere sau compartimentul șoferului și pasagerului, împreună cu un anumit tip de motor. Motorul însuși este împerecheat la cilindrii cu șuruburi prin arbori sau lanțuri sau alte mijloace mecanice pentru a le transforma în direcții contra-rotative. Făcând șuruburile să se rotească în direcții opuse una de cealaltă, vehiculele pot realiza mișcare înainte (sau înapoi). Dacă sunt rotite în aceeași direcție, șuruburile propulsează mașina în lateral.

Aceste vehicule funcționează pe un principiu numit Șurubul lui Arhimede. Practic, este de părere că, înfășurând un plan (suprafață plană) în jurul unui pol închis pe o înclinare și rotind acel ansamblu, puteți muta lichide sau materiale libere - „solide suspendate” - în sus, împotriva forței gravitației. S-a crezut că astfel de dispozitive au fost folosite pentru udarea grădinilor faimoase agățate din Babilonul antic. Astăzi sunt folosite pentru irigare, pentru drenarea zonelor scufundate, astfel încât să poată fi folosite ca pământ și pentru mișcarea semisolurilor, precum cerealele ... sau chiar apele uzate!

În timp ce nu sunt cufundate complet în noroi, zăpadă sau apă, vehiculele cu șurub sunt capabile să împingă suficient material pentru a obține mișcare. Așadar, este ceva al unui șurub Arhimede în sens invers. Ca bonus, din moment ce buteliile sunt goale, ele pot acționa și ca plutitoare.

Pentru a controla un vehicul cu șurub, un operator aplică mai multă putere la șurubul din stânga sau la dreapta, în funcție de ce direcție șoferul vrea să se întoarcă. Vehiculele cu șurub pot fi chiar făcute pentru a se deplasa lateral, precum un crab.

Deși pot fi lucrări remarcabile de construcții, să recunoaștem, vehiculele cu șuruburi inventate până acum nu vor câștiga concursuri de frumusețe auto. De la utilitarul Armstead Snow Motor, bazat pe un tractor agricol Fordson, până la ZiL-29061, din perioada sovietică, aceste fiare au fost construite pentru a supraviețui în medii umede, lipicioase, impasibile cu alte vehicule și poate chiar puțin brute. Așadar, pe fiecare dintre aceste vehicule unice, designerii păreau dispuși să jertfeze aspectul bun pentru rigiditate.

Citiți pentru a afla despre unele dintre cele mai notate vehicule cu șuruburi din secolul trecut.

O vedere mai atentă a filetelor cu șuruburi de pe tractorul cu șuruburi Fordson din 1926. Foto cu amabilitatea lui Killiondude

Recordul este un pic schițat când vine vorba de începuturile acestor mașini. Dar, printre primele modele publicate pentru un vehicul cu șurub, a fost cel al lui Jacob Morath, un imigrant elvețian din Statele Unite, care a patentat o mașină de arat cu două șuruburi în 1899.

Probabil una dintre cele mai expuse mașini cu șuruburi care nu sunt atât de cunoscute a fost Armstead Snow Machine, cunoscută și sub numele de Devil Snow. Un video online foarte circulat arată această mașină acționată cu șurub, care îndeplinește diverse pene în zăpadă adâncă, care confundă alte mijloace de transport - inclusiv un cal sărac.

Pentru toată abilitatea sa în zăpadă umedă, Armstead, o conversie a tractorului Fordson, aparent a avut unele dificultăți în zonele nordice extreme. Zăpada rece și uscată din Alaska a dat timp utilajului, potrivit Muzeului Auto de Antichitate Fountainhead din Alaska, care a achiziționat o serie de mașini și poveștile lor [sursa: Fountainhead Antique Auto Museum].

De-a lungul anilor, forțele militare au arătat cel puțin un interes trecător pentru locomoția cu șuruburi. Germania nazistă a investigat o mașină cu șuruburi pentru a naviga pe frontul de zăpadă estică - tancurile s-ar scufunda adesea în zăpadă și s-ar bloca. Mașina cu șurub, inventată de Johannes Raedel, nu a intrat niciodată în producție. Armata Statelor Unite a considerat pe scurt un proiect de acționare cu șurub pentru transportul său „Weasel” pentru Forțele Speciale în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, înainte de a se așeza pe un proiect urmărit.

Și în timpul Războiului Rece, compania auto de atunci ZiL a Uniunii Sovietice a construit unul dintre cele mai intimidante vehicule cu șuruburi din toate. ZiL-29061, cu liniile sale unghiulare și șuruburile masive cu acțiune dublă, arăta ca un vehicul direct din apocalipsă. Puteți găsi videoclipuri despre acesta, care circulă online. ZiL a fost construit pentru a aduce cosmonauții sovietici după ce au aterizat în locuri care erau pentru alte vehicule prea interzise, ​​cum ar fi îndepărtările Siberia.

Puteți găsi chiar și vehicule cu șuruburi în uz astăzi. Sunt utilizate în aplicații industriale și miniere pentru a traversa terenuri înclinate și pentru a rupe întinderi de noroi de noroi, astfel încât să se usuce mai repede.

Pentru a afla despre capacitățile de performanță ale vehiculelor cu șurub - ce pot și nu pot face - citiți pagina următoare.

Strâmtoarea Bering, care separă Siberia de Alaska în Pacificul de Nord. Foto cu amabilitatea NASA

După cum probabil vă dați seama, vehiculele cu șurub sunt mașini extrem de specializate. Ca atare, sunt extrem de buni în îndeplinirea unui set restrâns de sarcini. Și sunt destul de jalnice la orice altceva, cum ar fi să mergi la supermarket pentru a obține alimente (cu excepția cazului în care supermarketul tău se întâmplă să fie într-o mlaștină sau într-un pustiu acoperit de zăpadă).

În elementele lor naturale de mușchi și netezime, unele mașini cu șuruburi pot atinge viteze înainte de 7,5 până la 10 mile pe oră (12 - 16 kilometri pe oră). Exemplu, Armstead / Fordson a făcut zăpadă de-a lungul zăpezii adânci și grele, dar s-au luptat în chestiile pudrate. A fost, de asemenea, un consumator de combustibil notabil. Pe partea ascendentă, ar putea fi transportat (din nou, pe zăpadă) 20 de tone (18.144 kilograme) de marfă, cum ar fi buștenii, remorcându-l pe unul sau mai multe sanii. Dispozitivele cu șuruburi tind să funcționeze bine pe zăpadă abundentă, în noroi, chiar și pe gheață sau mlaștină. Dar ele nu pot fi considerate cu adevărat vehicule „pe tot terenul”, pentru că, în mod ironic, pe drumurile normale sunt destul de abisale.

Poate că cea mai sărbătoare utilizare a unui vehicul condus cu șurub în timpurile moderne a fost traversarea strâmtoarei strâmtoare Bering de către doi aventurieri din Regatul Unit în 2002 (în a doua încercare). Această expediție „Ice Challenger” a fost prima trecere a legăturii periculoase dintre Statele Unite și Rusia de către un vehicul terestru.

Numeroase pericole fac ca traversarea să fie potențial mortală - plute de gheață care pot deteriora grav navele, gheața neplăcută care se poate prăbuși în mare sub greutatea unui vehicul și chiar urși polari. Însă Steve Brooks și Graham Stratford au efectuat traversarea în Snowbird-ul lor 6 - un vehicul amfibiu care circula pe piste în timp ce se afla pe zăpadă și gheață solidă și își folosea șuruburile în stil outrigger pentru a pluti și a se propulsa prin apă. Șuruburile au ajutat și Snowbird 6 să se prindă din apă și să se întoarcă pe gheață.

Pentru mai multe informații despre vehiculele cu șuruburi și alte vehicule care ies pe calea bătută, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• 5 vehicule cele mai ciudate făcute vreodată
• Cum funcționează DeLoreanul
• Cum funcționează Gibbs Aquada
• Cum funcționează Monowheels
• Cum funcționează tijele de șobolan 
• Cum funcționează mașinile cu trei roți

Mai multe legături grozave

• Muzeul Auto de Antichitate Fountainhead
• Amphirols

surse

• Amo-zil.ru. "Istorie." (12 februarie 2011) http://www.amo-zil.ru/english/history.html
• Amphibiousvehicle.net. „Amfirol (1960)”. 16 aprilie 2010. (14 februarie 2011) http://www.amphibiousvehicle.net/amphi/D/dafrolling/dafrolling.html
• Beller, Larry D., Hart, Douglas S., White, Robert L. „„ Jucărie amfibie plină de auger ”. Brevetul SUA nr. 5203729. " Freepatentsonline.com. Aprilie 1993. (13 februarie 2011) http://www.freepatentsonline.com/5203729.html
• Muzeul Auto de Antichitate Fountainhead. „Mai multe motoare pentru zăpadă”. 3 februarie 2010. (10 februarie 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2010/02/more-snow-motors.html
• Muzeul Auto de Antichitate Fountainhead. "Diavolele de zăpadă!" 13 decembrie 2009 (10 februarie 2011) http://fountainheadauto.blogspot.com/2009/12/snow-devils.html
• Messenger, Ben și Mullins, Peter. "ATV-ul suprem: Snowbird 6 face trecerea istorică a strâmtorii Bering; trecerea apei și a gheții - Utilizări inovatoare ale puterii." Diesel Progress North American Edition. Decembrie 2002. (15 februarie 2011) http://findarticles.com/p/articles/mi_m0FZX/is_12_68/ai_95954254/
• Morath, J.J.A. "" Mașină agricolă. " Brevetul SUA nr. 635.501. Octombrie 1899. " V3.espacenet.com (16 februarie 2011) http://v3.espacenet.com/publicationDetails/originalDocument ;jsessionid=97A4E1228AB128C02C5C88C803F6C8DB. espacenet_levelx_prod_5? CC = SUA & NR = 635501A & KC = A & FT = D
• Realmilitaryvideos.com. „OSS Briefing Film - The Weasel”. (13 febr. 2011) http://www.realmilitaryvideos.com/wwii-allies/oss-briefing-film-the-weasel/
• Thomasnet.com. "Șurubul Arhimede". (12 februarie 2011) http://www.thomasnet.com/articles/hardware/archimedes-screw
• Time.com. „Afaceri și finanțe: Motori de zăpadă”. 4 ianuarie 1926. (12 februarie 2011) http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,728812,00.html?iid=perma_share
• Totaltailings.com. "Amphirols." (11 februarie 2011) http://www.totaltailings.com/main/page_specialised_equipment.html